什么是太陽光(Solar Insolation)？

太陽日射是一種測量太陽光照射到某一表面的量或輻照度的一種量度。所討論的表面可以是任何暴露在陽光下的物體，從地球上的某個特定物體或位置到諸如人造衛星之類的小型太空物體，再到整個行星的表面地球上的某個特定區域...

太陽日射是一種測量太陽光照射到某一表面的量或輻照度的一種量度。所討論的表面可以是任何暴露在陽光下的物體，從地球上的某個特定物體或位置到諸如人造衛星之類的小型太空物體，再到整個行星的表面地球上的某個特定區域取決于它離赤道的距離、天氣狀況以及一天四季的時間。它對地球上生命的持續存在至關重要，因為植物依賴太陽的能量生存，太陽能是太陽能發電設備的一個重要組成部分，也是太陽能發電的一個重要因素通常以瓦特/平方米為單位，一個地區在較長時間內的平均太陽輻射量通常以千瓦時/平方米/天為單位。瓦特是功率或能量隨時間變化的標準公制單位；一瓦特功率等于每秒1焦耳的能量，一千瓦時是指發電量最常用的一個術語，它足以產生每小時1000瓦的輸出功率，或3600000焦耳（3.6兆焦耳）一個表面越直接面對太陽，它的太陽輻射就越高。當太陽光以90度角照射時，產生的太陽輻射最大太陽光照隨著角度的減小而減少，因為角度越小，輻射能就越大。這就是為什么地球赤道周圍接受太陽光最直接的地區是地球最溫暖的地區，而極地地區是最冷的地區。這也導致了季節的變化，因為地球的傾斜軸意味著太陽光到達地球某一部分的角度會在一年中發生變化，這也是為什么某一天的溫度會在太陽正午左右達到峰值，那時太陽正處于天空中的最高點，然后隨著太陽在一天中的晚些時候下降到地平線附近。地球外層大氣的太陽總輻射量平均約為1，每平方米366瓦，90度角，其中大部分是可見光。太陽光穿過大氣層時的衰減使其減少到1，當它到達地球表面時，以90度角每平方米0.5萬瓦特。這個數字隨著一個人向高緯度地區移動而逐漸下降，在一天中從太陽正午開始的時間里減少，晚上幾乎什么都沒有。地球在一年中的平均日射強度約為每平方米250瓦。同樣緯度的地區由于局部因素。一個地區的日照會因大氣條件的干擾而進一步減少，如云層或霧霾。日照在較高的海拔上升，因為太陽輻射通過的大氣層較少，并被減弱測量不同地點的太陽輻射量可以編制成一個稱為日照圖的專門地圖。太陽能發電嚴重依賴于日照。干旱或半干旱地區通常是太陽能的發源地發電站盡量減少云層覆蓋對太陽輻射的干擾，并盡可能建在更高的海拔。光伏太陽能電池板的安裝角度應盡可能使入射的陽光以接近90度的角度照射，從而最大限度地提高接收到的電能。最佳的角度取決于根據地理位置和一年中的時間。一個地區的日照也可以在建筑設計中加以利用。例如，朝向赤道的建筑物一側的大窗戶，在冬季太陽低的時候可以讓更多的光和熱進入，而在夏天，當太陽高掛在天空時，則相對較少。這樣可以緩和建筑物內的季節性極端溫度，使它更舒適，減少取暖或空調所需的能量

發表于 2020-08-26 08:54
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分類：科學教育

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